1、第三章 配氣機(jī)構(gòu),配氣機(jī)構(gòu)的主要零部件,概述,配氣相位,可變進(jìn)氣系統(tǒng),3.1概 述,v=M/M0 M 進(jìn)氣過程中，實(shí)際進(jìn)入氣缸的新氣的質(zhì)量； Mo在理想狀態(tài)下，充滿氣缸工作容積的新氣質(zhì)量。,按照發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)氣缸內(nèi)所進(jìn)行的工作循環(huán)和發(fā)火次序的要求，定時(shí)開啟和關(guān)閉氣缸的進(jìn)、排氣門，使新鮮可燃混合氣(汽油機(jī))或空氣(柴油機(jī))得以及時(shí)進(jìn)入氣缸，廢氣得以及時(shí)從氣缸排出。,功用,一、充氣效率,在進(jìn)氣行程中，實(shí)際進(jìn)入氣缸內(nèi)的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量與在進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)口狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量之比。,二、配氣機(jī)構(gòu)的布置型式,目前國產(chǎn)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)都采用氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)。,壓縮比受到限制，

2、進(jìn)排氣門阻力較大，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和高速性均較差，逐漸被淘汰。,三、凸輪軸的布置型式,凸輪軸下置,凸輪軸中置,凸輪軸上置,四、凸輪軸的傳動(dòng)方式,五、氣門數(shù)目及排列方式,每 缸 四 氣 門 的 布 置,六、氣門間隙,氣門間隙：為保證氣門關(guān)閉嚴(yán)密，通常發(fā)動(dòng)機(jī)在冷態(tài)裝配時(shí)，在氣門桿尾端與氣門驅(qū)動(dòng)零件（搖臂、挺柱或凸輪）之間留有適當(dāng)?shù)拈g隙。,氣 門桿,凸輪軸,1、概念：,實(shí) 物 圖,測(cè)量氣門間隙,擰松緊定螺母，調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘,3.2 配 氣 相 位,用曲軸轉(zhuǎn)角表示的氣門開閉時(shí)刻和開啟持續(xù)時(shí)間，稱為配氣相位。,上止點(diǎn),下止點(diǎn),一、概念,二、氣門重疊,氣門重疊：當(dāng)進(jìn)氣門早開和排氣門遲關(guān)時(shí)，出現(xiàn)的進(jìn)排氣門同時(shí)開

3、啟的現(xiàn)象。 氣門重疊角：氣門同時(shí)開啟的角度（+ ）。,排氣過程,進(jìn)氣過程,氣門重疊角,配氣相位演示,3.3 配氣機(jī)構(gòu)的主要零部件,一、氣門組,氣門組實(shí)物圖,鎖片,彈簧座,1、氣門,A、進(jìn)氣門570K670K，排氣門1050K1200K。 B、頭部承受氣體壓力、氣門彈簧力等， C、冷卻和潤滑條件差， D、被氣缸中燃燒生成物中的物質(zhì)所腐蝕。,功用：燃燒室的組成部分，是氣體進(jìn)、出燃燒室通道的開關(guān)，承受沖擊力、高溫沖擊、高速氣流沖擊。,頭部,桿部,工作條件：,性能： 強(qiáng)度和剛度大、耐熱、耐腐蝕、耐磨,進(jìn)氣門：鉻鋼或鉻鎳鋼； 排氣門：硅鉻鋼,氣門頭部的結(jié)構(gòu)形式,氣門錐角,氣門錐角概念：氣門頭部與氣門座圈

4、接觸的錐面與氣門頂部平面的夾角。,錐角作用： A、獲得較大的氣門座合壓力，提高密封性和導(dǎo)熱性。 B、氣門落座時(shí)有較好的對(duì)中、定位作用。 C、避免氣流拐彎過大而降低流速。,裝配前應(yīng)將密封錐面研磨。,邊緣應(yīng)保持一定的厚度，13mm。,氣門實(shí)物圖,進(jìn)氣門（大）,排氣門（小）,氣門桿部,較高的加工精度，表面經(jīng)過熱處理和磨光，保證同氣門導(dǎo)管的配合精度和耐磨性,氣門桿尾部：環(huán)形槽、鎖銷孔,凹槽,易斷裂處,2、氣門導(dǎo)管,作用： 為氣門的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向，保證氣門直線運(yùn)動(dòng)兼起導(dǎo)熱作用。 工作條件： 工作溫度較高，約500K。潤滑困難，易磨損。 材料： 用含石墨較多的鑄鐵，能提高自潤滑作用。 加工方法： 外表面加工精度

5、較高 ，內(nèi)表面精絞 裝配： 氣門桿與氣門間隙0.050.12mm。,氣門導(dǎo)管,氣缸蓋,過盈配合,卡環(huán)：防止氣門導(dǎo)管在使用中脫落。,伸入深度應(yīng)適量。錐度可減少氣流阻力。,3、氣門座,氣門座概念： 氣缸蓋的進(jìn)、排氣道與氣門錐面相結(jié) 合的部位。 作用： 靠其內(nèi)錐面與氣門錐面的緊密貼合密封氣缸。 接受氣門傳來的熱量。 氣門密封干涉角： 比氣門錐角大0.51度的氣門座圈錐角。,氣門座,汽油機(jī)：排氣門采用鑲嵌式氣門座 柴油機(jī)：進(jìn)氣門采用鑲嵌式氣門座,氣門座圈：,以較大過盈量鑲嵌在氣門座上的圓環(huán)。,鑲嵌式氣門座特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：提高氣門座的使用壽命，便于更換。 缺點(diǎn)：導(dǎo)熱性差，加工精度高，脫落時(shí)易造 成嚴(yán)重事故

6、。,氣門座圈,4、氣門彈簧,功用：保證氣門的回位。 材料：高錳碳鋼、鉻釩鋼。,氣門彈簧,氣門彈簧座,鎖片,氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),為了使氣門頭部溫度均勻，防止局部過熱引起的變形和清除氣門座積炭，可設(shè)法使氣門在工作中相對(duì)氣門座緩慢旋轉(zhuǎn)。氣門緩慢旋轉(zhuǎn)時(shí)在密封錐面上產(chǎn)生輕微的摩擦力，有阻止沉積物形成的自潔作用。,二、氣門傳動(dòng)組,1、組成,2、功用：定時(shí)驅(qū)動(dòng)氣門開閉，并保證氣門有足夠的開度和適當(dāng)?shù)臍忾T間隙。,凸輪軸,挺柱,推桿,搖臂,凸輪軸正時(shí)齒輪,搖臂軸,點(diǎn)此觀看氣門傳動(dòng)組錄像,1、凸輪軸,作用： 驅(qū)動(dòng)和控制各缸氣門的開啟和關(guān)閉，使其符合發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序、配氣相位和氣門開度的變化規(guī)律等要求。 工作條件： 承受

7、氣門間歇性開啟的沖擊載荷。 材料： 優(yōu)質(zhì)鋼、合金鑄鐵、球墨鑄鐵 結(jié)構(gòu)：,斜齒輪：,驅(qū)動(dòng)分電器、 （機(jī)油泵）,偏心輪：,驅(qū)動(dòng)器汽油泵,凸輪,凸輪性能：,承受氣門彈簧的張力，間歇性的沖擊載荷。,表面有良好的耐磨性，足夠的剛度。,凸輪與挺柱線接觸，接觸壓力大，磨損快。,工作條件：,凸輪的輪廓,凸輪輪廓與氣門的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,氣門開啟點(diǎn),消除氣門間隙階段,氣門升程最大時(shí)刻,氣門關(guān)閉點(diǎn),出現(xiàn)氣門間隙階段,緩沖結(jié)束點(diǎn),同名凸輪的相對(duì)角位置,同一氣缸的進(jìn)、排氣凸輪的相對(duì)角位置是與相應(yīng)的配氣相位相對(duì)應(yīng)的。,四缸發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪投影,點(diǎn)火順序： 1243,凸輪軸軸向定位,凸輪軸的軸向定位,作用：,為了防止凸輪軸在工作中產(chǎn)生

8、軸向竄動(dòng)和承受斜齒輪產(chǎn)生的軸向力。,凸輪軸的驅(qū)動(dòng),A、齒輪傳動(dòng)：應(yīng)用在下置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)。采用斜齒齒輪。,正時(shí)齒輪及正時(shí)標(biāo)記,B、鏈條和齒形皮帶傳動(dòng)：鏈條傳動(dòng)噪聲小，用于中置式或頂置式凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)。,曲軸正時(shí)齒形帶輪,中間軸齒形帶輪,張緊輪,凸輪軸正時(shí)齒形帶輪,2、挺 柱,（1）作用：將凸輪的推力傳給推桿或氣門。 （2）挺柱的分類：普通挺柱和液力挺柱。,液力挺柱,結(jié)構(gòu)：見右圖 性能： 消除了配氣機(jī)構(gòu)的間隙，減小了各零件的沖擊載荷和噪聲提高發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)的性能。,卡環(huán),閥架,支承 座,單向 閥,柱塞 彈簧,碟形 彈簧,挺桿體,柱塞,推桿,桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)液壓挺柱工作示意圖,氣門關(guān)閉時(shí),氣門打開時(shí),單向閥,彈簧被壓縮,3、氣門推桿,作用： 將挺柱傳來的推力傳給搖臂。 工作情況： 是氣門機(jī)構(gòu)中最容易彎曲的零件。 材料： 硬鋁或鋼。,4、搖臂,功用：,搖臂結(jié)構(gòu)示意圖,將推桿或凸輪傳來的力改變方向，作用到氣門桿端以推開氣門。,搖臂,分類：普通搖臂和無噪生搖臂。,搖臂組示意圖,搖臂軸,螺栓,搖臂軸支座,搖臂軸緊固螺釘,搖臂稱套,調(diào)整螺釘,搖臂,定位彈簧,桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu),3.4 可變進(jìn)氣系統(tǒng),可變進(jìn)氣系統(tǒng)可以顯著提高發(fā)動(dòng)機(jī)的